未来的动力互联网不只仅仅仅完结输配电的功用，中心瓶颈其实是在动力的贮存和传输方法上，要想完结动力像信息相同无处不在、随时存取的方针，就有必要要在储能技能和无线能量传输技能上打破。储能技能和无线能量传输技能在动力互联网的发电侧、电网侧以及用户侧都能发挥动力存储和分配的效果。
现在我国很多运用火力发电，新动力发电的浸透率较低，但为完结碳合格、碳中和的方针，我国必将大力促进新动力发电，风电、光伏发电等可再生动力发电存在间歇性，且动摇性强，不行猜测性强，当新动力很多并入电网时，会添加电网的动摇，或许会对电网安全形成冲击。短期内可以运用水电、火电等传统动力辅佐新动力滑润并网，但在长时刻新动力很多接入时，传统动力不足以调理，会对电网形成冲击，因而储能技能的运用非常重要。此外，现如今动力的传输首要是选用有线的方法，传输速度相对慢，前期制作时刻长，保护本钱高，且不能做到无处不达，随用随取。现在在用户侧有许多短间隔无线传输技能投入运用，技能在不断完善前进，未来长间隔无线传输技能若能打破，在发电侧和电网侧都会有极大运用，无线能量传输才是未来的动力传输方法。
首先在发电侧必定会削减化石燃料的运用，更多运用清洁动力发电，其间光伏发电是最有潜力的可再生发电方法，现在光伏发电的转化功率可以到达24%，未来可以到达40%，发电并不是技能瓶颈。但太空中光伏发电能发生远多于大气中发电发生的电能，因而抱负状态下，太空中光伏发电发生的电能可以用无线能量传输技能传输到地上的发电站，完结更高功率的光伏发电。
由于可再生动力具有动摇性和间歇性，发生的电能难以刚好满意用电需求，此刻储能技能的运用就非常必要；电网侧传统的动力传输方法都是有线的，传输功率慢、磨损率高、本钱贵重，若想做到动力无处不达、随时存取就有必要要脱节线的捆绑，因而研讨无线能量传输技能特别必要。此外，在电网侧，配备储能设备对电能削峰填谷、调频调压也非常重要；在用户侧，新的运用场景（如智能轿车、智能家居等）的市场远景远大，对无线充电的需求越来越高，首要技能瓶颈便是短间隔的无线传输技能，其次在用户侧配备小型储能设备对紧迫备用、分时电价办理也有重要效果。
WPT技能按传输机理的不同，可分为磁感应耦合式、磁耦合谐振式、微波辐射式、激光方法、电场耦合式及超声波方法等；依照收发端耦合空间方位改变可分为静态充电、准动态以及动态无线充电方法。
在这几种WPT技能中，遭到较多重视的首要有磁感应耦合式、磁耦合谐振式、微波辐射式和激光方法。其间，微波辐射式和磁感应耦合式起步较早，技能开展得较为老练；而激光方法和磁耦合谐振式起步较晚，仍有许多问题亟待处理。
感应耦合电能传输技能(Inductively Coupled Power Transmission，ICPT)是一种以感应耦合原理为根底的无线电能传输方法。首要以磁场做为电能传输的前言，根据变压器疏松感应耦合的结构，经过电力电子技能前进磁场频率、下降气隙损耗，完结无线电能的传输。这种无线输电技能的特色是传输功率大，能达千瓦等级，在极近间隔内功率很高，但传输功率会随传输间隔添加和接纳端方位改变而明显减小，所以该技能一般用于厘米级的短间隔传输。
磁共振耦合无线输电技能(Resonant Wireless PowerTransmission，RWPT)首要是运用发射线圈与接纳线圈在体系本征频率下发生强耦合现象来完结电能的高效传输。这种传输方法可以跳过某些资料和金属障碍物，在线圈直径的几倍间隔内，以MHz频率的磁近场传输电能。传输功率较高，并且在传输区域内接纳端的方位改变对功率不会发生明显影响。由于电力电子器材的约束，传输功率前进到千瓦等级时需求献身传输间隔，乃至无法到达传输所需的共振频率，然后影响传输功率。
微波能量传输(Microwave Power Transmission，MPT)是无线能量传输的一种，经过能量转化设备将电能转化为微波方法，运用发射天线向方针方位定向发送微波，再经接纳设备接纳并整流来完结的电能传输方法。微波能量传输的意图在于不经过任何质量来完结能量的远间隔传输。这种传输技能合适运用于间隔较长、容量较大的电能传输场合，例如将空间太阳能电站的能量传回地上，向平流层飞艇和轨迹卫星供电等。微波输电技能在对埋入式传感器和植入式医疗设备等进行电能的传输时，将对人体形成不知道的影响，在功率较大的场合乃至直接形成损害，因而微波输电技能不适用于医疗器械充电方面的电能传输。由于微波的能束有必定的功率密度，将对现有的微波体系形成必定搅扰，因而这种传输方法多用于环境影响较小的场合。
由于微波无线输电技能是现在将能量从卫星传送到地球的相对老练的技能，最合适于地上向空间或许空间向地上的大功率无线输电，因而被运用到空间太阳能电站的计划中，并且可以运用到电力中继卫星中。跟着科学技能的开展，微波无线输电体系功率的前进和尺度的减小将使该技能具有更强的竞争力。
激光无线输电技能(Laser Power Transmission，LPT)的原理是电源为激光器供电，激光器将电能转化成激光并由光学体系准直并发射，经过瞄准与追寻体系获取方针方位并进行实时盯梢，操控发射机将激光束照射到激光电池上，激光电池将激光光能转化成电能，经过电源办理体系取得电能输入，驱动方针动力设备及电子设备或对方针上的储能设备充电。由于激光具有波长短、单色性好、方向性好、高单色亮度的特色，一般来说，LPT比较于MPT具有设备体积较小、传输间隔较远、无电磁搅扰的特色。
磁感应耦合式和磁耦合谐振式运用发射线圈发生的交变磁场将电能耦合到接纳线圈，然后完结对负载的无线电能传输。其间，磁感应耦合式技能开展较为老练，传输功率较大，在较短的传输间隔内传输功率较高，跟着传输间隔的增大，传输功率敏捷变小；磁耦合谐振式是磁感应耦合式的一种特例，经过发射接纳线圈的磁耦合谐振完结高效非辐射能量传输，传输间隔比磁感应式要大，归于中等间隔 WPT技能。微波辐射式和激光方法WPT运用电磁场远场辐射效应在自由空间进行电能传输，微波辐射式传输间隔较远，传输过程中的大气损耗较小，但微波发散角大，功率密度低；而激光方法WPT具有定向性好、能量密度高级特色，但定向精度要求高，现在技能仍不行老练。
静态无线充电体系以电磁场为原理，高频电源、电磁耦合器、能量改换模块和停止负载为电能流转主路，集成检测、通讯、操控和保护电路，收发端依托高频电磁场完结为停止负载充电。其运用首要包括电子设备、智能家居和医疗器材等功率需求较小以及电动轿车和工业机器人等大功率能量传输场景。
动态无线供电体系是以电磁场为原理,高频电源、电磁耦合器、能量改换模块和移动负载为电能流转主路,集成检测、传感、通讯、操控和保护电路,收发端依托高频动态电磁场完结为移动负载实时供电。其与静态无线电能传输体系比较,原理选用感应耦合与电磁谐振协同作业方法,最大差异在于电磁耦合体系结构规划、补偿拓扑和操控战略方面,并且动态供电体系在体系杂乱程度、技能老练度以及制作经济性等方面均需求进一步前进。该体系首要运用于高铁列车、有轨电车和电动轿车等场景。下图为电动轿车动态无线供电体系结构框图。这种供电方法可确保移动受电体实时获取电能,有用避免了电池续航才能弱和充电时刻长的坏处,一起也极大地减轻了受电体的质量。
感应式与谐振式无线充电的传输间隔短，首要运用在家用电子、医疗设备、交通运送、物联网、水下勘探设备的充电上，无法满意电网 传输配电的间隔长的要求；而激光尽管传输间隔长，但现在技能没有打破，经过大气层会严峻下降传输功率所以首要运用场景是在太空中，短期内或许无法运用在电网输配电上；微波无线能量传输或许是近年来最有或许运用在电网 传输动力的无线输电方法，可是传输功率过小，只能作为特高压电网的补偿。长时刻来看，激光无线能量传输传输功率满足，若能打破聚光及接纳技能将会比微波更有潜力。
由于动力危机与环境问题，全球动力的耗费正逐步从传统化石动力转向其它清洁高效动力。高效清洁动力的存储是电动轿车和智能电网的要害技能，对新动力、新资料和新动力轿车国家战略新式产业的开展具有重要意义。锂离子电池是现在广泛运用的一种动力存储器材。电动轿车和智能电网对能量密度、功率密度、循环寿数和本钱等方面的要求越来越高，传统的锂离子电池面对巨大应战，开展下一代动力存储技能火烧眉毛。
一般将储能分为电力储能，热与冷储能，一次、二次燃料储能等。其间，电力储能包括电物理储能、电化学储能、电磁储能。电物理储能是选用水、空气等作为储能介质，电化学储能是运用化学元素作为储能介质，电磁储能首要运用超级电容、超导作为储能介质。氢储能也是一种非常有潜力的技能手法。
从技能道路来看，抽水储能的装机容量是一切储能技能计划中所占份额最大的，其次是电化学储能方法，其间锂离子电池在该方法的装机容量最大，电化学储能中86.2%是锂离子电池，如图6所示。从地域散布上看，美国的累计装机占比最大，为31%；我国和日本排列第二、三位，占比到达24.3%和19.7%。从开展进程来看，国际市场中电力公司、公用事业公司、电网公司正在加大力度布置储能项目。
现已商用或演示电池储能技能首要有铅蓄电池、锂离子电池、钠基电池、液流电池以及超级电容器、镍基电池、锌空气电池等。
干流储能技能老练度如图8所示。锂离子电池凭仗本身能量密度大、功率功能高、呼应速度快等优势，现在已成为运用最广泛的一种储能电池技能；铅蓄电池是具有较长开展前史的一种化学储能技能，由于功能安稳、本钱低价，在散布式发电和微网范畴有很多运用事例；液流电池和钠硫电池由于具有储能时刻长、容量大、循环周期长等优势，现在已经成为先进大容量电化学储能技能的代表，备受大规划可再生动力并网演示项意图喜爱；超级电容和高速飞轮储能已在轨迹交通、制动能量收回等非电力体系范畴中得到老练运用，在电力体系中一般会与能量型储能技能合作运用，以充分发挥其功率功能优势；抽水蓄能和传统压缩空气储能技能相对老练，合适百兆瓦及以上规划的储能运用，并已完结商业化运用；超导储能技能在电力体系中的运用还不老练，间隔规划化运用仍需求必定的时刻。
超级电容器的特色：电容量大、可以大电流放电、免保护并且环保、充放电寿数长、作业温度规划宽、可任意并联添加电容量、快速充电。超导储能体系具有功率高、功率密度高、呼应速度快、循环次数无限等长处。
储能体系作为泛在电力物联网的要害支撑，可有用补偿风电、光伏等间歇式新动力并网时给电网安全安稳运转带来的应战，不但能前进体系运转的安稳性，一起还可以优化体系结构。经过在发电侧装备储能，可以有用处理风电、光伏等可再生动力的动摇性和间歇性，明显前进风能、光能的消纳水平；在负荷侧装备储能，可以有用完结需求侧办理，前进供电质量，下降用户的用电本钱；在输配电侧装备储能，可以为体系供给无功支撑，缓解线路堵塞，推迟输配电设备的扩容晋级。此外，储能还可以参加电力体系辅佐服务，为体系供给调峰、调频、电压支撑和备用容量等服务。
现在储能参加电网调峰的研讨首要会集在储能体系的容量装备和操控战略等方面。调频辅佐服务首要是经过调理电网中的有功出力，完结对电网频率及联络线功率的操控，以处理区域电网的短时随机功率不平衡问题。
储能技能在动力互联网的运用可以在发电侧、电网侧以及用户侧。在发电侧及电网侧的储能体系首要功用便是削峰填谷，促进可再生动力的消纳使动力能滑润输出，所以对储能技能的要求不只需求容量大更需求呼应速度快、循环次数高，所以未来超级电容以及超导储能在发电侧和电网侧的运用或许大幅上升。其他的化学储能方法呼应速度都是百毫秒级，特别是锂离子电池正处于黄金开展期，未来能量密度或许会更大，短期内锂离子电池储能项目占比或许会持续领跑，其他金属离子电池以及金属空气电池也将跟着技能的不断老练在储能范畴有一席之地，特别是钠离子电池以及锌空气电池、锂空气电池等。抽水储能尽管技能老练本钱低，可是安全性差，呼应时刻长、功率不高、体积大，在未来或许占比会逐步下降，而跟着氢储能技能的不断老练，氢燃料电池或许会逐步代替抽水储能的位置。
传统动力供应体系由动力出产端到动力传输端再到动力消费端，动力流（发、输、变、配、用）单向不行逆。动力出产端的发电方法首要有风电、水电、火电、光伏、核电；动力传输端首要包括输电、变电、配电；动力消费端首要有楼宇、轿车、燃气、照明、取暖等。
动力电力范畴中动力发生、动力消费、动力传输等环节正在发生着改变，动力互联网逐步形成。动力发生：一次动力向绿色、清洁、可再生改变；动力运送：电网向高电压大电网、广域互连开展，配电网柔性自适应、潮流多向。动力消费：电能代替和再电气化成为趋势，新式负荷（电动轿车、散布式新动力等）呈现；
化石动力运用带来的环保问题也益发严峻，为完结碳达峰和碳中和的方针，有必要加大清洁动力的运用，削减火力发电的占比。可再生动力（风能和太阳能）最为明显的问题在于其不安稳性和间歇性。因而，风能和太阳能有必要与储能结合以到达滑润电能输出、吸收过剩的新动力发电以削减“弃风弃光”。
无线能量传输：未来的动力互联网在发电侧首要运用的无线能量传输方法或许是微波和激光无线能量传输，在太空中光伏发电，将电转化为微波或激光，定向传输到地上的接纳站上。
储能技能：①在新动力并网方面，经过风能、光伏发电进行制氢，并结合燃料电池进行会集发电或制作散布式电站是一种极具运用远景的新动力消纳手法。这种战略的优势在于运用储氢这一中心途径作为缓冲，缓解风能、太阳能发电的不安稳性，经过燃料电池发电供给安稳的电力输出，削减了调控电站的投入。一起，与新动力结合的电化学储能设备需求大容量、高功率、可以长时刻不间断循环的电池体系，这对现在以锂离子电池为代表的二次电池而言是较为严峻的技能难题，而经过燃料电池电堆的规划恰恰可以完结不间断地大功率电能输出。②在发电侧调频方面，传统的装机结构以火电和水电机组为主，特别是装机规划最大的火电机组，存在呼应速度慢、爬坡时刻长的问题。频频地调理发电机组的输出功率还会加剧机组的磨损，下降作业寿数。化学电源及电磁储能体系具有呼应敏捷、功率高、装备灵敏等长处。化学电源呼应速度快，可以到达毫秒级，且可以快速转化调理方向。与发电机输出功率改变会额定添加燃料耗费和机械结构磨损不同，电池体系在充放电过程中没有上述损耗。因而选用电化学或许电磁储能体系经过功率的吸收、开释调理频率可以有在有用前进调频功率的一起下降机组的故障率。
清洁动力在全国规划大规划开发后，需求经过装备与运用渠道，使清洁动力在全国规划内活动，我国具有资源与负荷中心呈逆向散布、清洁动力的出产会集在西部与北部地区(包括67%的水能、90%的风能和80%的太阳能资源)、间隔东部与中部负荷中心1000-4000公里的特色。这些客观条件决议了我国有必要构建以特高压骨干网为中心的资源优化装备渠道，构建动力互联网，才能将西部与北部地区出产的清洁动力长间隔地输送到东部与中部负荷中心。
无线能量传输：由于磁感应和磁共振无线能量传输传输间隔短、输出功率低，在电网侧运用不大。微波和激光无线能量传输若能霸占在大气中的能量损耗问题，将会在输配电中发挥重要效果，真实做到随用随取、动态分配。
储能技能：电网侧的储能首要为电网供给削峰填谷、调频调压等服务。尽管抽水蓄能具有容量高、呼应敏捷等长处，但其制作受限于地舆条件，且出资本钱高、制作周期长，在必定程度上约束了抽水储能的进一步运用。比较之下，化学电源储能具有地形要求小、容量装备灵敏、易于模块化和制作周期短的长处，在调压调频、应急呼应方面极具运用远景。
用户侧的负荷向清洁、智能改变，呈现智能轿车、智能楼宇、智能家居、光伏空调等新的运用场景。
无线能量传输：用户侧的无线能量传输现在首要是手机的无线充电，电动轿车的无线充电站，以及其他终端的无线充电。未来运用磁感应与磁共振无线能量传输或许会完结住户无插座，真实的无线充电。
储能技能：前期的用户侧储能多选用价格低、安稳性高的铅蓄电池以完结经济效益的最大化。不过跟着技能的前进和制作工艺的逐步老练，近年来锂离子电池的装机容量迎来爆发式增加。得益于能量密度大、清洁、呼应速度快等优势，未来电化学储能和电磁储能将在用户侧很多运用。
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